Меню

Ключа защиты по питанию

Аппаратные ключи защиты

Первоначально аппаратные ключи были созданы как средство борьбы с несанкционированным копированием программных продуктов, но в дальнейшем сфера их применения значительно расширилась.

ольшинство компьютерных программ распространяется по принципу владения оговоренным количеством рабочих копий (в простейшем случае — только одной). Естественно, общепринятый в международной практике термин «защита от копирования» достаточно условен, так как практически всегда можно переписать информацию, находящуюся на носителе, и сделать сколько угодно ее резервных копий. Другое дело, что для сохранения коммерческих и авторских прав разработчиков программа все равно должна выполняться только на одном компьютере. Таким образом, фактически защита от копирования для программного обеспечения — это невозможность выполнения программы на большем числе компьютеров, чем разрешено ее разработчиками и распространителями по данному договору. Следовательно, для сохранения прав необходимо наличие средств, дающих возможность защиты от несанкционированного выполнения — чтобы без санкции разработчика или фирмы-распространителя невозможно было получить работоспособный программный продукт.

Наиболее распространенным и надежным способом защиты от несанкционированного запуска стали программно-аппаратные ключи, подключаемые к COM-, LPT- или USB-портам. Почти все коробочные варианты серьезного коммерческого ПО используют программно-аппаратные комплексы защиты, более известные как аппаратные ключи защиты. Такие способы защиты основаны на том, что в компьютер добавляется специальное физическое защитное устройство, к которому при запуске защищаемой программы обращается ее контролирующая часть, проверяя наличие ключа доступа и его параметров. Если ключ не найден (устройства обычно формируют еще и код ответа, который затем анализируется программой), то программа не запустится (или не будет разрешен доступ к данным).

Общий принцип работы компьютера в этом случае следующий. После запроса на выполнение защищаемой программы происходят ее загрузка в оперативную память и инициализация контролирующей части. На физическое устройство защиты, подсоединенное к компьютеру, посылается запрос. В ответ формируется код, посылаемый через микропроцессор в оперативную память для распознавания контролирующей частью программы. В зависимости от правильности кода ответа программа либо прерывается, либо выполняется.

В дальнейшем сфера применения таких ключей значительно расширилась. Сегодня этот ключ используется для идентификации владельца, для хранения его личной электронной подписи, конфиденциальной информации, а также как кредитная смарт-карта или электронные деньги.

Таким образом, мы имеем сегодня недорогое средство для широкомасштабного внедрения смарт-ключей в качестве персональных идентификаторов или в составе так называемых ААА-систем (аутентификация, авторизация и администрирование). До сих пор предлагалось оснащать компьютеры специальными считывателями, что, конечно, нереально. Современные устройства биометрической аутентификации пользователей (столь часто показываемые в голливудских фильмах) типа систем, работающих с отпечатками пальцев или со снимками радужной оболочки глаза, стоят настолько дорого, что не найдут широкого практического применения. При этом в любом случае следует помнить, что абсолютно надежной защиты не существует. Любую защиту можно сломать, поэтому необходимо искать оптимальное соотношение затрат на создание защиты и прогнозируемых затрат на ее взлом, учитывая также ценовое соотношение с самими защищаемыми продуктами.

Наилучшим решением, по мнению экспертов, являются смарт-карты — их невозможно подделать, вероятность сбоя в работе практически исключена, аутентификация пользователя производится на локальной рабочей станции, а не на сервере, то есть исключена возможность перехвата информации в сети и т.д. Единственным недостатком смарт-карты может быть только необходимость специального карт-ридера (устройства считывания), но эту проблему решают устройства, интегрированные со считывателем, которые подключаются напрямую к USB-порту. Эти небольшие высокотехнологичные устройства обеспечивают авторизацию владельца в компьютерных системах, осуществляют безопасное хранение сертификатов, электронных подписей и т.д. и могут использоваться в электронных платежных системах (электронных «кошельках» для Интернета).

Сегодня все острее встает проблема обеспечения безопасности при использовании сетевых технологий и все более насущной становится потребность в решениях по защите мобильных пользователей. Появляются и беспроводные аппаратные ключи защиты приложений, работающие по технологии Bluetooth. Так, тайваньская компания First International Computer продемонстрировала PDA с соответствующим модулем и беспроводной аппаратный ключ защиты приложений BlueGenie, разработанный в сотрудничестве с Silicon Wave.

Читайте также:  Постановление правительства сертификация продуктов питания

дним из наиболее распространенных в России защитных устройств такого типа является устройство HASP (Hardware Against Software Piracy) от компании Aladdin, по сути ставшее стандартом де-факто. Aladdin Software Security R.D. — это российская компания, представитель мирового лидера в области разработки и производства систем аутентификации, защиты информации при работе с Интернетом и защиты программного обеспечения от несанкционированного использования Aladdin Knowledge Systems Ltd (http://www.aladdin.ru/).

HASP — это аппаратно-программная инструментальная система, предназначенная для защиты программ и данных от нелегального использования, пиратского тиражирования и несанкционированного доступа к данным, а также для аутентификации пользователей при доступе к защищенным ресурсам. В первых версиях это небольшое устройство подключалось к параллельному порту компьютера. Затем появились USB-HASP-устройства. Иметь маленький USB-ключ значительно удобнее, чем большой 25-штырьковый сквозной разъем, да и часто возникающие проблемы с совместимостью ключей и устройств, работающих через параллельный порт, типа принтеров и ZIP-дисководов изрядно утомляли пользователей. А с USB-устройствами работает автоматическое подключение (рlug-and-рlay), порты USB выносятся на переднюю панель, встраиваются в клавиатуру и монитор. А если даже такого удобного разъема под рукой нет, то в комплекте с этими ключами часто продают удлинители. Существуют несколько разновидностей ключей — с памятью, с часами и т.д.

Основой ключей HASP является специализированная заказная микросхема — ASIC (Application Specific Integrated Circuit), имеющая уникальный для каждого ключа алгоритм работы. Принцип защиты состоит в том, что в процессе выполнения защищенная программа опрашивает подключенный к компьютеру ключ HASP. Если HASP возвращает правильный ответ и работает по требуемому алгоритму, то программа выполняется нормально. В противном случае, по усмотрению разработчика программы, она может завершаться, переключаться в демонстрационный режим или блокировать доступ к каким-либо функциям программы.

Используя память ключа, разработчик может:

  • управлять доступом к различным программным модулям и пакетам программ;
  • назначать каждому пользователю защищенных программ уникальный номер;
  • сдавать программы в аренду и распространять их демо-версии с ограничением количества запусков;
  • хранить в ключе пароли, фрагменты кода программы, значения переменных и другую важную информацию.

У каждого ключа HASP с памятью имеется уникальный опознавательный номер, или идентификатор (ID-number), доступный для считывания защищенными программами и позволяющий различать пользователей. Идентификатор присваивается электронному ключу в процессе изготовления, что делает невозможным его замену, но гарантирует надежную защиту от повтора. С использованием идентификатора можно шифровать содержимое памяти и использовать возможность ее дистанционного перепрограммирования.

Hardlock

ardlock — это электронный ключ компании Aladdin, предназначенный для защиты приложений и связанных с ними файлов данных, позволяющий программировать ключи защиты и лицензировать авторское программное обеспечение. Механизм работы ключей Hardlock базируется на заказном ASIC-чипе со встроенной EEPROM-памятью.

Чип имеет сложную внутреннюю организацию и нетривиальные алгоритмы работы. Логику работы чипа практически невозможно реализовать с помощью стандартных наборов микросхем, его очень сложно воспроизвести, а содержащийся в его памяти микрокод — считать, расшифровать или эмулировать.

Такие ключи могут устойчиво работает во всех компьютерах (включая ноутбуки), на различных портах, в самых разных режимах, позволяя подключать через них практически любые устройства — принтеры, сканеры, модемы и т.п. А малый ток потребления позволяет каскадировать любое количество ключей.

Hardlock осуществляет защиту 16- и 32-разрядных приложений и связанных с ними файлов данных в прозрачном режиме. При чтении данные автоматически расшифровываются, при записи — зашифровываются с использованием заданного аппаратно-реализованного алгоритма. Эта возможность может использоваться также для хранения и безопасной передачи информации в сети Интернет.

eToken

ак уже говорилось, наилучшим решением сегодня в области защиты информации являются смарт-карты, но для их использования необходимы специальные устройства считывания (карт-ридеры). Эту проблему снимают устройства типа eToken — электронные смарт-ключи производства той же компании Aladdin, подключаемые напрямую к USB-порту.

eToken — это полнофункциональный аналог смарт-карты, выполненный в виде брелока. Он напрямую подключается к компьютеру через USB-порт и не требует наличия дорогостоящих карт-ридеров и других дополнительных устройств. Основное назначение eToken — аутентификация пользователя при доступе к защищенным ресурсам сети и безопасное хранение цифровых сертификатов, ключей шифрования, а также любой другой секретной информации.

Читайте также:  Питание малыш для мышц как его есть

Каждому брелоку eToken можно присвоить уникальное имя, например имя его владельца. Чтобы узнать имя владельца eToken, достаточно подключить брелок к USB-порту и открыть окно «Свойства». Однако получить доступ к защищенной памяти eToken и воспользоваться этим брелоком без знания специального PIN-кода нельзя.

Кроме того, eToken выполнен в прочном водонепроницаемом корпусе и защищен от воздействия окружающей среды. Он имеет защищенную энергонезависимую память (модели PRO и RIC снабжены микропроцессором). Небольшой размер позволяет носить его на связке с ключами.

Если нужно подключить к компьютеру несколько ключей одновременно, а USB-портов не хватает, то можно воспользоваться концентратором (USB-HUB). Для удобства применения eToken поставляется вместе с удлинителем для USB-порта.

Таким образом, eToken может стать универсальным ключом, легко интегрируемым в различные системы для обеспечения надежной аутентификации. С его помощью можно осуществлять безопасный доступ к защищенным Web-страницам, к сетям, отдельным приложениям и т.д. Универсальность применения, легкость в использовании, удобство для пользователей и администраторов, гарантированное качество делают его прекрасным средством при необходимости использовать цифровые сертификаты и защищенный доступ.

Secret Disk

случае если объем конфиденциальной информации довольно значителен, можно воспользоваться устройством Secret Disk, выполненным с применением технологии eToken. Secret Disk — это разработка компании Aladdin Software Security R.D., предназначенная для защиты конфиденциальной информации на персональном компьютере с ОС Windows 2000/XP.

Принцип защиты данных при помощи системы Secret Disk заключается в создании на компьютере пользователя защищенного ресурса — секретных дисков, предназначенных для безопасного хранения конфиденциальной информации. Доступ к этой информации осуществляется посредством электронного ключа eToken, подсоединяемого к USB-порту компьютера. Доступ к информации, защищенной системой Secret Disk, получают только непосредственный владелец информации и авторизованные им доверенные лица, имеющие электронный ключ eToken и знающие его PIN-код. Для других пользователей защищенный ресурс будет невидим и недоступен. Более того, они даже не догадаются о его наличии.

Устанавливая на компьютере систему Secret Disk, пользователь может быть уверен в сохранности защищаемых данных. Конфиденциальная информация не может быть просмотрена, скопирована, уничтожена или повреждена другими пользователями. Она не может быть использована посторонними при ремонте или краже компьютера, а также при утере съемного зашифрованного диска.

Для защиты корпоративных серверов используется специальная версия — Secret Disk Server. Особенностью системы Secret Disk Server также является отсутствие следов закрытого «контейнера с информацией» в файловой системе. Таким образом, если злоумышленники снимут диск с вашего сервера, то они не только не смогут расшифровать данные — они даже не увидят, где именно находится информация.

Заключение

ппаратно-программные средства защиты выпускаются в достаточном количестве (помимо лидера — компании Aladdin и другими производителями, в том числе и российскими). Однако если говорить о программном обеспечении, то, пожалуй, единственным способом надежной защиты является перевод ее разработки из разряда ПО в разряд платформ. Иными словами, достаточно сложный программный комплекс требует при эксплуатации тесного сотрудничества с производителем. Купить продукт легко, гораздо труднее правильно настроить его и поддерживать. Естественно, такой подход легко реализуем для систем корпоративного назначения, но плохо применим к коробочным программам для широкого пользователя. Однако и в этом направлении работы уже давно ведутся (подписка на ПО, мультимедийные программы с онлайновым обращением и пр.), и производитель получает дополнительные возможности для улучшения защиты.

Что касается проблем аутентификации, то все чаще применяется технология PKI (Public Key Infrastructure), использующая системы сертификатов и специальных серверов для их проверки — центров сертификации CA (Certification Authorities). Одни из самых популярных систем сертификации — RSA Keon, Baltimore, Verisign и Entrust, работающие по протоколам HTTP и LDAP (сертификаты X.509). Центр сертификации уже входит в поставку Windows 2000 Server; в платформе .Net будет встроена поддержка цифровых сертификатов. Остается нерешенной только проблема защищенного хранения цифровых сертификатов.

Читайте также:  Перечень продуктов питания для больницы

Однако даже индивидуальным пользователям к таким хранилищам стоит относиться с опаской: если специальное устройство хранит все пароли пользователя (в том числе и его private key) и впускает его в систему по аппаратному ключу, то достаточно подобрать к этому устройству один пароль — и все секреты как на ладони…

Источник



Mощный ключ постоянного тока на полевом транзисторе

Ключи на полевых транзисторах широко используются для коммутации различных нагрузок, как маломощных с низким питающим напряжением, так и потребляющих десятки ампер от сети в сотни вольт. В связи с этим возникает необходимость защиты, как самого ключа, так и схемы его управления от аварийных ситуаций.

На сайте уже были статьи, посвященные транзисторным ключам, например, «Транзисторный ключ переменного тока». Этот ключ предназначен для коммутации активной нагрузки в цепи переменного тока. Он имеет оптическую развязку с управляющей схемой, и его схема содержит два КМОП транзистора. Еще одна статья, это «Транзисторный ключ с оптической разрядкой», ключ так же имеет оптическую развязку, собран на биполярных транзисторах и имеет защиту самого ключа от коротких замыканий в цепи нагрузки.

На рисунке 1 приведена схема ключа постоянного тока на КМОП транзисторе с гальванической развязкой и защитой от превышения тока нагрузки.

Гальваническая развязка между схемой управления и самим ключом осуществляется с помощью транзисторного оптрона U1. В качестве этого оптрона можно применить PC817, TLP521, РС120 и т.д.

Аналоги оптронов

В качестве переключающего транзистора используется полевой транзистор с n-каналом. Его тип зависит от нужного вам максимального тока и рабочего напряжения нагрузки. Подобрать необходимый транзистор можно из таблицы, размещенной в статье «Полевые транзисторы International Rectifier.»

Работа схемы ключа

В исходном состоянии, когда на входе оптрона отсутствует напряжение управления, светодиод не включен, транзистор оптрона закрыт. При таких условия ключевой транзистор VT3 будет открыт, так как на его затворе будет присутствовать положительное напряжение, поступающее с +Uпит через резистор R2. Стабилитрон VD1 необходим в тех случаях, если напряжение пинания Uпит более 20В. Двадцать вольт, это максимально допустимое напряжение затвор-исток большинства полевых транзисторов. Естественно, что если Uпит менее двадцати вольт, то этот стабилитрон из схемы можно исключить. Транзисторы VT1 и VT2, это не что иное, как аналог тиристора. Пока ток нагрузки находится в нужных пределах, эти транзисторы закрыты и не оказывают на работу ключа никакого значения. Как только ток, протекающий через ключевой транзистор VT3 и Rдт – датчик тока, будет возрастать, будет увеличиваться и падение напряжения на датчике тока Rдт. А это приведет к возникновению открывающего тока через переход база – эмиттер n-p-n транзистора VT1. Это приведет к возникновению тока коллектора этого транзистора, часть которого начнет протекать через переход база – эмиттер p-n-p транзистора VT2. Значит, начнет открываться и транзистор VT2. Большая часть тока коллектора этого транзистора начнет протекать через переход база-эмиттер, уже открывающегося транзистора VT1. Таким образом, возникает лавинообразный процесс открывания обоих транзисторов, обеспечивающий быстрое закрывание ключевого транзистора, путем шунтирования его затвора с истоком. В таком состояния схема может находиться сколько угодно долго. Вывести ее в рабочее состояние можно выключением напряжения питания или замыканием на короткое время эмиттеров транзисторов VT1 и VT2, при условии, что была устранена причина возникновения аварии. Так обеспечивается защита ключевого транзистора. Величину тока срабатывания защиты устанавливают с помощью резистора Rдт. Чем меньше величина этого резистора, чем выше значение тока срабатывания защиты.

Номинал этого резистора можно приблизительно рассчитать по формуле:
Rдт = 0,65/Iз ; где Iз – величина тока защиты. 0,65 – это приблизительно пороговое напряжение открывания биполярных кремниевых транзисторов.

Например, при токе защиты 6,5А, величина резистора датчика тока будет примерно равна 0,65/6,5 = 0,1 Ом. Здесь не учитывается падение напряжения на резисторе R4.

Источник